3D打印夾具和3D打印固定裝置

2017-11-16

我們總是看到3D打印器官成為頭條新聞，但3D打印夾具和固定裝置才是改變現(xiàn)代制造業(yè)的那個(gè)沉默的英雄。

在制造過(guò)程中總是需要工具，而某些產(chǎn)品和各種工裝夾具，夾板和量具可以明顯改進(jìn)過(guò)程，同時(shí)降低生產(chǎn)時(shí)間和人力成本。但是，在3D打印變得越來(lái)越普遍之前，許多公司是承擔(dān)不起定制自己的工具的。當(dāng)各種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的工業(yè)級(jí)和桌面級(jí)3D打印機(jī)普及的時(shí)候，可能情況就會(huì)大不一樣。

夾具和夾具的各種應(yīng)用

我們把夾具和夾具稱為制造業(yè)的沉默英雄，是因?yàn)槌嗽诿髁恋霓k公室和展廳進(jìn)行展覽展示，他們通常被用在生產(chǎn)線上，他們習(xí)慣于抓握固定、定位，保護(hù)和將整個(gè)制造過(guò)程的各個(gè)階段組織起來(lái)。他們協(xié)助加工和組裝以執(zhí)行質(zhì)量保證測(cè)試。即使研發(fā)部門也可以在實(shí)驗(yàn)中使用夾具和夾具來(lái)制造更好的產(chǎn)品。

來(lái)自SolidWorks的Nick Jones 描述了一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，說(shuō)明一個(gè)鐘表匠如何能夠使用3D打印夾具和夾具來(lái)打開(kāi)手表更換電池，這不是件容易的事情。尼克通過(guò)設(shè)計(jì)和3D打印一個(gè)簡(jiǎn)單的夾具解決了這個(gè)問(wèn)題，使他能夠緊緊抓住蓋子并打開(kāi)手表。

這是3D打印夾具和夾具的本質(zhì) - 它們使人們能夠更好地完成工作。但到底是什么使得這些打印產(chǎn)品如此獨(dú)特，以至于它們正在被實(shí)施到制造流程中并取代傳統(tǒng)的工具呢?當(dāng)然是錢。

3D打印夾具和夾具的優(yōu)點(diǎn)

夾具和固定裝置不能取代人，但卻可以使人們工作更容易，更高效。這些設(shè)備有助于重復(fù)性、質(zhì)量和時(shí)間效率。直到現(xiàn)在，很多公司也并沒(méi)有使用工具或只使用在小規(guī)模的生產(chǎn)上，這主要是由于制造和儲(chǔ)存的成本高昂，導(dǎo)致整體生產(chǎn)費(fèi)用上升，公司盈利下降。傳統(tǒng)的制造方法也無(wú)法提供3D打印可達(dá)到的形狀或精度。

所以，3D打印夾具和夾具的最大優(yōu)點(diǎn)是成本更低。真的是少了很多。一家工業(yè)制造公司設(shè)計(jì)了一臺(tái)搓絲機(jī)模具夾具，以優(yōu)化零件的存儲(chǔ)并加快未來(lái)的裝配過(guò)程。使用傳統(tǒng)的注塑技術(shù)，可以從第三方公司訂購(gòu)，交貨時(shí)間2-5周，每件300美元。使用3D打印技術(shù)，這家公司能夠在數(shù)小時(shí)內(nèi)以100美元的價(jià)格用PLA制造自己的夾具。

美國(guó)家庭用品公司Oreck幾乎在其制造過(guò)程的每個(gè)階段都采用了3D打印夾具和固件。例如，在組裝過(guò)程中，一些夾具被用來(lái)固定真空吸塵器的部件，而另一些夾具則被放置在需要擰緊的部件的頂部。這樣的方式使公司能夠簡(jiǎn)化流程，并節(jié)省時(shí)間和金錢。

目前看上去汽車行業(yè)使用3D打印夾具和夾具已經(jīng)達(dá)到了現(xiàn)階段采用這個(gè)方法的最高水平。像奧迪，寶馬，保時(shí)捷和沃爾沃這樣的公司主要使用它們來(lái)在生產(chǎn)線上安裝，連接和固定組件。但寶馬集團(tuán)進(jìn)一步推出了針對(duì)員工的定制化3D打印組裝支持工具。這些為每個(gè)人定制的靈活的手套，使某些操作更容易有效地執(zhí)行，同時(shí)還保護(hù)工人的拇指安全。

節(jié)省資金，時(shí)間和存儲(chǔ)空間

根據(jù)工業(yè)3D打印巨頭Stratasys進(jìn)行的研究表明，使用3D打印夾具和夾具從設(shè)計(jì)工具到引入到生產(chǎn)車間，可以節(jié)省大約40～90%的時(shí)間。許多公司能夠在一天就改進(jìn)他們的制造過(guò)程，而不是過(guò)去甚至幾周的時(shí)間。

3D打印夾具和夾具的制造成本也是如此。他們可以節(jié)省高達(dá)95%的公司資金，因?yàn)樗麄兩a(chǎn)成本更低，不需要昂貴的存儲(chǔ)空間，隨用隨做。一旦不需要，3D打印的工具可以隨意地扔掉(或回收材料)，并在一段時(shí)間后再次打印。現(xiàn)在可以利用數(shù)據(jù)硬盤/云存儲(chǔ)空間來(lái)存儲(chǔ)工裝夾具等的源文件，而不是租用大量設(shè)備的物理存儲(chǔ)倉(cāng)庫(kù)。

其他研究表明，超過(guò)60%的3D打印的工業(yè)應(yīng)用涉及3D打印的夾具和夾具，這使得它比在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中簡(jiǎn)單的快速成型更受歡迎。

隨著越來(lái)越多的工業(yè)級(jí)打印機(jī)和打印技術(shù)的快速發(fā)展，這種技術(shù)現(xiàn)在可用于各種各樣規(guī)模的企業(yè)。采用先進(jìn)技術(shù)可以帶來(lái)更多的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，并可以顯著增加公司的收入，同時(shí)大量節(jié)省成本。所有這些都是因?yàn)橹圃鞓I(yè)的未來(lái)就在現(xiàn)在。

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